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鋼筋桁架樓承板的開發與應用

作者：建筑鋼結構網    
時間：2009-12-22 20:46:58 [收藏]

    1、所屬科學技術領域
    鋼結構建筑施工的新技術、新產品。
    2、主要內容
    2.1特點
    鋼筋桁架模板是將現澆混凝土樓板中的上、下層縱向鋼筋（上、下弦桿），與彎折成形的小直徑鋼筋（腹板）焊接，組成具有一定剛度且能夠承受荷載的小桁架，再將該小桁架的彎腳與肋高僅2mm，板厚為0.4～0.6mm的壓型鋼板焊接。所有這些加工操作均是在工廠內利用自動化生產線完成的。
    鋼筋桁架模板在施工階段，將底下的壓型鋼板相互扣接，以托住混凝土，由鋼筋桁架提供強度和剛度；在使用階段，鋼筋桁架就是混凝土樓板的配筋，以承受使用荷載。因此，它具有壓型鋼板組合或非組合樓板的施工快速度的優勢，又具有現澆整體剛度大，抗震性能好的優點，具有廣闊的使用前景。
    綜合起來，鋼筋桁架模板混凝土樓板有以下特點：
    （1）現場綁扎工作量減少60％～70％，可進一步縮短工期。
    （2）比普通壓型鋼板?混凝土組合樓板的厚度減少約20～50mm, 混凝土用量減少，室內凈高增加。
    （3）栓釘焊接質量更容易保證。
    （4）底面平整，感觀好，鋼板損耗少。
    （5）力學性能與現澆樓板基本相同，使用階段板底基本不開裂。
    （6）與現澆樓板的防火性能相當。鋼板不參與使用階段受力，不需考慮防腐問題。
    （7）鋼筋排列均勻，保護層厚度有可靠保證。
    （8）通過改變桁架高度擬適用跨度較大的樓板。
    （9）樓板的雙向剛度相近，有利于建筑物抗震，也可做成雙向板。
    （10）桁架受力模式合理，綜合造價低。
    2.2、技術要點
    1）樓板的剛度
    普通現澆鋼筋混凝土樓板，施工階段因下部支模故基本沒有撓度，待混凝土達到一定強度后拆模，在自重作用下，樓板下撓，板底混凝土產生拉力、甚至出現裂縫。而鋼筋桁架混凝土樓板根據是否設臨時支撐分為兩種情況：
    （1）設臨時支撐時，與普通現澆鋼筋混凝土樓板基本相同。
    （2）不設臨時支撐時，在混凝土結硬前，樓板強度和剛度即鋼筋桁架的強度和剛度，模板自重、混凝土重量及施工荷載全由鋼筋桁架承受。混凝土結硬是在鋼筋桁架模板變形下進行的，所以樓板自重不會使板底混凝土產生拉力，在除樓板自重以外的永久荷載及樓面活荷載作用下，板底混凝土才產生拉力。這樣，樓板開裂延遲，樓板的剛度比普通現澆鋼筋混凝土樓板大。
    2） 樓板的承載力
    在使用階段，鋼筋桁架上下弦鋼筋與混凝土一起共同工作，此樓板與鋼筋混凝土疊合式樓板具有相同的受力性能，雖然受拉鋼筋應力超前，但其承載力與普通鋼筋混凝土樓板相同。
    3）壓型鋼板的作用
    做為底模的壓型鋼板厚度較薄，而且考慮經濟性，鋼板下部不做防火處理，所以計算樓板承載力時不應考慮鋼板的作用；但在正常使用情況下，鋼板的存在增加了樓板的剛度，改善了樓板下部混凝土的受力性能。
    3、與國內外同比情況
    國內知名專家學者組成的鑒定委員會認為“該產品實現了自動化生產，為我國鋼結構樓板工程提供了一條新路子，填補了國內空白，總體上具有國際先進水平”。同時，該產品的專利申請獲得了國家知識產權局受理，專利號為 ZL 03 2 40645.1。
    4、經濟效益及社會效益：
    經濟效益：
    鋼筋桁架樓承板與傳統現澆樓板相比，同等設計條件下，樓板的直接造價（包括模板費用、現場鋼筋費、混凝土費用、支撐費用）用平均高出約10~20元/m2；從樓板的綜合造價分析，由于現場綁扎工作量減少60％～70％，可大幅度縮短工期，減少人工消耗、機械消耗，從而減少項目的總體造價；由于無需腳手架及底模支撐，建筑物可以多層同時施工與交叉作業，可極大提高施工效率。鋼筋桁架樓承板綜合經濟效益十分明顯。
    鋼筋桁架樓承板與其他壓型鋼板相比，除了同樣具有無支撐、施工速度快的優點，其無支撐跨度更大，可減少次梁的布置；比普通壓型鋼板?混凝土組合樓板的厚度減少約20～50mm, 混凝土用量減少，室內凈高增加；鋼筋桁架樓承板無需考慮防火及防腐的問題，從而減少了防腐、防火措施的費用。采用鋼筋桁架樓承板比其他壓型鋼板在綜合造價上也是具有較大優勢。
    社會效益：
    由于鋼筋桁架模板采用自動化加工設備與制造工藝，實現了標準化、工廠化大規模生產，具有焊接質量穩定、鋼筋分布均勻及產品尺寸精確等優勢；采用機械化、工業化安裝，改善了工人施工條件，有效確保施工質量。
    鋼筋桁架模板的防腐和防火性能基本等同于現澆樓板，無需防腐和防火處理，且底部鋼板在住宅鋼結構等無需吊頂的建筑中可采用不鍍鋅冷軋鋼板，并可拆卸回收，降低了成本，有利于環保，還達到了客戶的觀感需求。
    與傳統現澆樓板相比，鋼筋桁架樓承板替代了大量的木模板、鋼管腳手架支撐，減少了對環境資源的浪費。滿足了國家對建筑節能、節材及環保等可持續的新要求。
    5、應用推廣情況
    該產品已在廣州電視塔、廣州西塔、成都國際會展中心、廣州博物館、安哥拉安居家園、新疆中天廣場、華瑞廣場、杭州電視中心、湖南文化大廈、寧波開元名都酒店、寧波嘉和中心、北京新中關、寧夏信通大廈、杭州國際會議中心、北京京澳中心、北京居然之家、北京政泉花園、重慶長安假日酒店、武漢世紀家園和浙江節能大廈等數十個工程應用，為提高我國樓板的施工技術變革與提升創造了條件。
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